Gépek és berendezések a zöldségfélék betakarítás utáni manipulálására, árukezelésére

A zöldségfélék termesztése és előfeldolgozási technológiái – a nagy élőmunka-felhasználás mellett – speciális gépeket, berendezéseket igényelnek. A hazai kertészeti ágazatokban termesztett zöldségfajok száma megközelíti az ötvenet, a teljes termőterület – ez az utóbbi években ~ 80-100 ezer hektár közötti – több mint 90 százalékát azonban csak a zöldségnövény-családok 14-15 faja fedi le.

A zöldségfélék manipulálása alatt a megtermelt termésegyedek – betakarítás utáni anyagmozgatással megvalósított – tisztítását, válogatását, osztályozását (méret- v. tömegfrakciókra bontását) értjük, míg az árukezelés a piaci-kereskedelmi előfeldolgozást (mérlegelés, zsákolás, csomagolás, stb.) foglalja magában.

Ez a „post-harwest” tevékenység – az esztétikus megjelentetés, terményegyed „formázás”, a könnyű kezelhetőség, megfelelő eltarthatóság, termék transzparencia, stb. – növeli a zöldségfélék minőségi, eltarthatósági, eladhatási (piacképességi) mutatóit, ezáltal téve jövedelmezőbbé az ágazati munkákat.

A következőkben a zöldségfélék előfeldolgozási technológiáinak főbb gépei és berendezései kerülnek bemutatásra.

Anyagunkban az élelmiszer- és konzervipari előfeldolgozás gépeit és berendezéseit csak vonalakban érintjük, mivel azok egy másik összeállítás tárgyát képezik.

A technológiai műveletek általános bemutatása

A zöldségfélék terményeinek manipulálási és árukezelési munkaműveleteit az 1. táblázat foglalja össze.

A termények a betakarítás után az előfeldolgozás helyére – a manipuláló térbe – különböző „kiszerelésben” érkezhetnek.

Ezek a terménytől függően: ömlesztett formában (szállító járművel), tartályládás, műanyagládás, rekeszes, zsákos megoldásokban jelentkezhetnek az előfeldolgozás során, és a beszállított termény jellege (fajtája), a feldolgozási kapacitás nagysága határozza meg, hogy a termény fogadására, annak a manipuláló berendezésekre történő felrakására milyen technikai megoldású fogadógaratot, előtároló tartályt vagy felrakó szalagot alkalmaznak.

Nagyobb terméshozamú – gépi betakarítású – termények ömlesztett (szállító járműves) betakarítása esetén az áru fogadására a különböző befogadóképességű fogadógaratok a legalkalmasabbak, tartályládás terménybeszállítás esetén a tartályládák mozgatásáról/ürítéséről kell gondoskodni, gyűjtőrekeszes v. zsákos termény fogadásakor azok kézi munkaerővel történő átvételét (átrakását) kell biztosítani.

A manipulálás technológiai műveleteiben jelentős szerep jut a különböző terményszállító, anyagmozgató szállítószalagoknak, amelyek vízszintesen- v. emelhetően szállító szalagok is lehetnek.

A vízszintesen szállító szalagok elsősorban a manuális megfigyelésen alapuló kézi válogatást segítik elő, az emelhetően szállító szalagok a termények egyes részegységei közötti terményegyedek átadását-átvételét biztosítják.

A gyakorlatban a terményfogadás/-felrakás műveleteit az előtisztítás követi, amelyet a manipulálás során a legkorábban kell elvégezni, hogy a különböző szennyeződések leválasztása, egyes zöldségfajok esetében a felesleges burkolólevelek (pl. káposztafélék) vagy a szárrészek (pl. hagymafélék) eltávolítása a továbbiakban minél kevesebb gépegységet, berendezést terheljen.

Az előtisztítás – a terménytől függően – száraz- v. nedves tisztítású (úsztatásos tisztítási megoldású) lehet.

Az előtisztítással kapcsolatban két fontos általános szabály emelendő ki: – tartós tárolás előtt a terményt mosni tilos!

Az előtisztítást a selejtezés művelete követi, amelynek során – manuálisan, kézi munkával – a terményegyedek között még bennmaradt, idegen anyagok és értéktelen egyedek apró, fel nem használható méretfrakciók eltávolítását (kézzel) végzik el.

Az apróbb – méreten aluli – termények (terményegyedek) selejtezése réses- v. lyukszalagos gépi berendezésekkel is megoldható, míg az idegen anyagok, sérült, romlott, hibás termények selejtezése kézi munkával az egyszerűbb és gazdaságosabb.

A kézi válogatás manuális megfigyelést, feszített válogatói figyelmet kíván meg.

A gyakorlati tapasztalatok szerint a válogató személyek maximum három minőségi jellemző szerinti terményegyedet képesek elkülöníteni a válogatás minőségének romlása nélkül.

A munkaműveletek optimális megszervezésével lehet azt biztosítani, hogy a válogató személyeknek a terménytömegből minél kisebb számú különböző egyedet kelljen kiválogatnia.

A gyakorlatban a méret szerint osztályozó gépek (statikus és dinamikus csoportokba sorolható) réses vagy lyuksoros konstrukciójú gépei terjedtek el.

A lyuksoros osztályozók pontosabban osztályoznak, mint a résesek, illetve a dinamikus osztályozók pontosabbak a statikus elven működőknél.

A súly szerinti osztályozó gépek a terményegyedek fejlettsége, geometriai mérete és súlya (tömegegyede) közötti egyenes arányosság elve alapján működnek.

Ezeket a gépeket elsősorban a nagyobb értékű terményegyedek (pl. paprika, paradicsom, zeller, stb.) szétválasztására, osztályozására használják.

Az előfeldolgozást – mérlegelés, csomagolás – félautomata és automata mérlegekkel, kézi munkával és gépi berendezésekkel lehet elvégezni.

Kézi csomagolás esetében (pl. ládába, rekeszbe, v. tálcára rakásnál) kiegészítő berendezésként a szállítószalagokból, és a felettük elhelyezett terelőlécekből kialakított egyenes csomagoló, ún. retúrasztalok, vagy az ~ 1,5-2,0 m átmérőjű, forgó körasztalok segítik elő a „csomagképző” személyek munkáját.

Ezek a speciális, de aránylag egyszerű eszközök kíméletesen tárolják-továbbítják a termékeket, megkönnyítik a kézi csomagolást, és az asztalok mellett dolgozó munkások előtt folyamatosan elvonuló terményegyedek egységes csomagok kialakítását teszik lehetővé.

Gépi csomagolásra a nagyteljesítményű, egybeépített automata mérlegelő-csomagoló gépek a legalkalmasabbak.

Valamennyi gép és berendezés működtetését, meghajtását elektromos motorok biztosítják, amelyek elektromos teljesítményfelvétele ~ 1-5 kW közötti.

A manipuláló-árukezelő gépek és berendezések ismertetése

A zöldségfélék sokfélesége, az eltérő alakú és terményegyedű zöldségfajok a manipuláláshoz különböző – sok esetben speciális – gépeket igényelnek.

Az egyes gépek összekapcsolásával – a termények igényeihez igazodó – „manipulálóvonalak” építhetők fel.

A következőkben az általánosan használt, az egyes technológiai műveletek elvégzésére alkalmazott gépek és berendezések kerülnek bemutatásra.

Terményfogadó és ládaürítő berendezések

A szántóföldről beérkező nyers áru átvételére, továbbítására, esetleges előtárolására a különböző (stabil v. mobil) fogadógaratok szolgálnak.

Az ömlesztett termények átvételét ezek a garatok biztosítják.

A gyakorlatban, a legtöbb esetben mobil fogadógaratok „veszik át” a terményt a billenthető szállító járművekről, és a garatkialakítás az oldalra- v. hátrabillentős szállító járműveknek megfelelő konstrukciójú.

A többfunkciós – az alap fogadógaratokhoz kapcsolható kivitelű – mobil fogadógaratok kiegészítő berendezésein a föld, rög, növényi szennyeződés leválasztók mellett különféle (pl. spirál v. csillagkerekes) rögtörő hengersorok, selejtező szalagok is felszerelhetők, így a munkaműveletek összevonhatók.

Ilyen esetben a leválasztott szennyeződéseket külön-külön működtetett szállítószalagokkal lehet eltávolítani.

Tartályládákban beérkező termény esetében a tartályládákat – emelővillás targoncával – az ürítésre alkalmas ládabillentő berendezésre helyezik, és úgy ürítik, pl. szállítószalagra vagy készletezőbunkerba.

A ládaürítő (ládafordító) berendezések működtetése mechanikus, elektrohidraulikus v. kombinált módon biztosított.

Mint valamennyi anyagmozgatási műveletnél az elsődleges cél itt is a termények sérülésének elkerülése, minőségük megóvása.

Ezért ezen berendezések kialakítása olyan, hogy ürítéskor fedéllel zárják le a tartályládát, majd átbillentés után fokozatosan nyitják a billenthető fedélrészt, így a termény nagy tömegben való „kizúdulása” okozta sérülések elkerülhetők.

A kisebb ládákban, rekeszekben, zsákokban érkező terményeket kézi munkával borítják az előtároló (puffer) tartályok garatrészébe vagy a fogadó-továbbító felrakó szalagokra.

Szállítószalagok, anyagmozgató berendezések

A termények szállítására, az anyagmozgatásra a különböző szélességű és átadási magasságú, vízszintesen szállító, emelhetően szállító különféle (sima; bordás; osztott bordás; lapátos; vályús; táskás) szállítószalagok használhatók.

Ezek a szállítószalagok nemcsak az egyes berendezések közötti termény átadást-átvételt biztosítják, hanem minden anyagmozgatási (pl. szennyeződések, leválasztott méretfrakciók elszállítása, stb.) feladatra is alkalmasak.

Száraz- és nedves tisztító gépek

Az előtisztítás munkaműveletében száraz- és nedves tisztító (mosó) gépeket használnak.

A száraztisztítás legelterjedtebb gépei a (forgó) kefehengersoros v. kefés tisztítógépek.

Ezeknél a mobil gépeknél 8-16 db kefés hengersorokon vezetik át a terményt.

A termény a párhuzamos helyzetű kefés hengersorok alatt (vagy felett) halad végig, és a forgó (műanyag szálas) keféktől maga is forgásba jön.

A forgó kefék nemcsak tisztítják, hanem szállítják is a terményegyedeket.

Ezeknél az alsó- v. felső kefehengersoros gépeknél lényeges a porelszívás biztosítása is, amit különböző részegységekkel (ventilátor, ülepítőciklon, légszűrő) oldanak meg.

A terménymosó (nedves tisztító) gépek dobos v. úsztatásos megoldásúak lehetnek.

A nedvesen tisztító gépeknél a terményt egy adagológaraton keresztül juttatják a medencében áramoltatott vízbe.

Itt (a nylonszálas) álló- és forgó kefék (dörzsölő hatással) előtisztítást végeznek, majd a vizes kádban – a víz áramoltatásával – a terményegyedek mosására is sor kerül, és a tisztítási-mosási folyamatot egy „öblítő vízzuhany” fejezi be.

Válogatóasztalok, elektronikus válogató berendezések

Lényeges, hogy a terménytömeg szétterítve kerüljön a válogató személyek elé, mert csak így biztosítható a megfelelő minőségű ráválogatás – a legértékesebb frakciók kiemelése – vagy a leválogatás – az értéktelenebb egyedek eltávolítása – művelete.

A kézi válogatásra eredményesebben alkalmazhatók a hengersoros és a szállítószíjas berendezések, mert azok a terményegyedeket szállítás közben forgatják is, és így jobb manuális megfigyelést – leválasztási lehetőséget – adnak a válogatást végző személyeknek.

A gépi (automatizált) válogatásra elektronikák alkalmazásával kerülhet sor (pl. elektronikus szín szerinti válogatás v. elektronikus idegen anyag eltávolítás, alak-sérültség-foltosság felismerő automatikák), azonban ezek alkalmazása – magas árfekvésük miatt – csak a nagyobb jövedelemtermelő képességű termények esetén gazdaságos.

Osztályozógépek

• pálcás szalagok sorozata (egyre növekvő pálcarésmérettel);
• kitérő szíjpáros osztályozók (két azonos sebességű, egymástól távolodó szíjpárral);
• hengergörgős osztályozók (a mozgás során növekvő résméretű hengersorokkal);
• osztályozó körasztalok (enyhén kúpos forgóasztal, kerületén növekvő résméretű íves, állítható lécekkel).

A lyuksoros osztályozók között ismertebbek a

• térzsalus osztályozók (szalagszerűen kialakított térbeli zsaluelemek, fokozatosan növekedő, kör alakú szabad keresztmetszettel);
• hosszirányú menetorsós osztályozók (két kitérő tengelyű, bal és jobb menetű forgó menetorsók);
• rácsos szalagok sorozata (növekvő lyukméretű rácsos szalagok egymás után elhelyezve);
• diaboló hengersoros osztályozók (palástjaik körkeresztmetszetű, egyre nagyobb lyuksort határolnak körül).

A szín szerinti terményosztályozásra az optoelektronikus berendezések alkalmazhatók.

A súly szerinti osztályozógépek szalaggá kialakított (csuklós) tálcasorokból és mérlegekből állnak.

A tálcák ott ejtik le a terményegyedeket, ahol a mérlegkarokon beállított súly kisebb, mint a terményegyedek súlya.

A lecsapódott tálcákat továbbhaladva, egy vezetősín állítja vissza eredeti helyzetükbe, és a körfolyamat újra kezdődik.

Egyéb manipuláló gépek, berendezések

Az egyéb manipuláló gépek és berendezések közül kiemelendők még: a csomózó-; polírozó-; végelvágó gépek; a tartályláda töltők; palettázók; filces szárítók; a rekesz és ládamosók, stb.

Ide sorolhatók még azok a speciális manipuláló gépek és berendezések is, amelyek egy-egy zöldségfaj „igényeinek” megfelelően kerültek kialakításra, ill. gyakorlati alkalmazásra (pl. uborka szín-, méret-, görbület szerinti válogató; spárgamosó és vágó; cukkini végző; saláta és leveszöldség szárító, stb.).

Árukezelés, mérlegelés-csomagolás

A zöldségfélék általánosan elterjedt áru előkészítő gépei a félautomata és az automata mérlegelő-csomagoló berendezések.

Ezeket a berendezéseket – különböző csomagolóanyagok alkalmazásával – sok cég gyártja és kínálja a felhasználók részére.

A berendezések között az egyszerűbb kivitelű félautomata mérlegelők-csomagolók teljesítménye – a csomagolt egységek tömegétől függően – 3-20 zsák (zacskó) percenként, a korszerű kivitelű, számítógéppel vezérelt, kombinált mérlegelőrendszerrel is ellátott (8-14 csatornás) automata csomagoló gépek 20-120 db kis csomagot is képesek készíteni percenként.

Ezekhez az automata mérlegelő-csomagoló berendezésekhez különböző kiegészítő egységek (pl. neccháló-záró; fóliázó, háló klipszelő; automata címkéző; nyomtató-feliratozó; tálca-hálózó; tálca-töltő; zsákelvarró, stb.) is tartoznak, így a kiszerelt áru közvetlenül kereskedelmi forgalomba hozható.

Ismertebb gépgyártók, gyártmányaik és elérhetőségük

Az összeállításban tárgyalt gépek és berendezések ismertebb gyártói, gyártmány-palettáik, valamint internetes elérhetőségeik a 2. táblázatban kerültek összefoglalásra.

1. táblázat Zöldségfélék terményeinek manipuláló-árukezelő technológiai

műveletei, és azok elvégzésének lehetséges megoldásai